автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.03, диссертация на тему:Разработка и исследование гидроимпульсного привода для уплотнения бетонной смеси

РГ6 од

1 9 ЛЁад^ЬпЙШЛИШНИЧВСШ.ШОТЛУТ

На правах рухотаси

Ш 62-82:693.545.5

МЕЛЬНИКОВ Владимир Мяззйловвга

РАЗРАБОТКА. И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТОШПУЖНОГО ПРИВОДА. ДЛЯ УПЛОТЕЕНШ БЕТОННОЙ МЕСИ

Специальность 05.02.03 - система приводов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сонсканне ■ ученой стэпена "кандидата технических наук

Владимир 1993

Работа выполнена во Владишгрском политехническом институте.

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники

России, доктор технических наук, профессор АЕЕКНЬЕВ А. С.

Официальные оппоненты - лауреат Государственной премии,

засдугенный изобретатель РСФСР, доктор технических наук, профессор 'ШУ30В.В.К.

- кандидат технических наук, доцент мтдгакв Ю.А.

ведущее предприятие - объединение "Владылнрстрой".

Бацгта состоится " /¿7 " 1933 г. в часов на

заседании специализированного совета Д.053.65.01 во Владимирском политехническом институте да адресу : 600026 г.Етадшвр, ул.Горького, "67.

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью, просим выслать по указанному адресу.

С диссертацией коано ознакомиться в библиотеке Владимирского политехнического института. -

Автореферат разослан "У 1953 г. •

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук,

доцент В.В.Морозов

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В производстве сборного железобетона недостаточное уплотнение жёсткой-бетонной , снеси на I % приводит к потере • прочности бетона на 5.. .7 %. Основяш оборудованием для уплотнения являются виброшгащадки.- Они реализуют вибрационный, ударный и импульсный способы уплотнения. Предпочтение в последнее время отдаётся ударному и импульсному способам со значениями частоты до 25 Гц и амплитуды до 7 мм колебаний формы с бетонной смесью.

Современные требования; к устройствам уплотнения бетонной смеси заключается в удовлетворении .всех технических и технологических требований, обладании максимально высоким коэффициентом полезного действия,, пониженным', уровнен шума, высокой надежностью, большим ресурсом, встраиваемостью в автоматическую линию по производству сборного железобетона. :

В устройствах вибрационного уплотнения традиционно использование механического привода*. Реже применяются электрические, гидравлические и пневматические приводы.. Перспективно. применение гидропривода в силу известных его преимуществ*' таких,как- создание значительных усилий, плавной регулировки, возможности импульсного реяима работы;' эксплуатационная надежность; пониженный уровень шума. Технологические требования еяйаешя частоты, увеличения амплитуды уплотнения, замена вибрашонного воздействия импульсным и ударным ставят - задачу о применении пщюимпульсных систем (ШС) силового направления, выборе-генератора, вибраторов, расчёте основных его параметров.- . . • • ч

Поэтому разработку и исследование гзщюицпульсных систем . для уплотнения бетонной смеси можно считать-перспентивной и актуальной' задачей. .

Цель".забота. состоит.в создании гидроимпульсяого привода установки уплотнения бетонной меси для повышения качества бетона, снижения энергоёмкости и улучшэаия условий труда.

Основные задачи. ,

1. Построение и исследование физической я Математической моделей, описызаадюс.реальные -процессы в гпдрогмпульсЕом приводе для анализа его' основных:динамических характеристик.

2. Разработка методика проектирования а. ошпзшзайии гадро— импульсного привода с целью .'получения високих качественная показателей бетона' при .тдаая-альнай знаргоёмхоста процесса ушЕшнеяка..

3. Проведение экспериментальных исследований генератора гидравлических импульсов и проверка адекватности математической модели.

4. Проверка эффективности применения' гицроимпульсного привода для уплотнения бетонной смеси в' лабораторных'и цроьшшенных условиях. ,

■ 5. Отработка промышленного' образца установки уплотнения бетонной смеси с гидроишульсным приводом для конкретных технологических уелОВЕЙ.

Ь'етхта пссжепощтт. Методом моделирования на ЭДМ динамических процессов исследована работоспособность 'математической модели в форма системы .жёстких нелинейных уравнений, движения и

связе.

Анализ математической коделя заключался в решении системы нелинейных даЗфёрендаадьйш:'.уравнений численными методами Рунге-Кутта и Хзьояшга да ЭВМ типа ЕС* •

Разработка, метода® проектирования гидрожиульсного привода основана на энергетическое анализе основных узлов и агрегатов.

Оптимизация -параметров- гжцроикпульсного привада заключается в решении многокритериальной задачи.-

Кетодоы ы&темагического планирования эксперимента; установлена -зависимость йедду- частотнкш. характеристиками генератора и качественны® показателями бетона.

На.тат) новизну работн составляет :

- ьатекагическая модель гвдрошйулъекого привода, учитывающая реальные нагрузка э приводе:и 'особенности поведения- бетонной гагеси ;

- установление математической зависимости. медду качественными показателями бетона с частотйой. характеристикой гадрошпульс-ного привода ;

- постановка и реаенне задачи оптимизации параметров..гзщро-иыпульсного привода -в зидэ многокритериальной задачи и методика её решения:,

. Практическая пенно ста теботк заключается в следующем :

-1 гссдадтбЛшй ггдрокАиульеннй привод позволяет повысить качество бетона щит однрврзмзззюм ...снижении энергозатрат, и уровня ' шуиз. ; -

- разработанная методика расчёта я оптимизации гидроимпульсного привода даёт возможность" определить его' лараметрн ж осуществить процесс" уплотнения с максимальной эф§онт2вностьа;

-'конструкций генератора гидравлических импульсов и гидроопор соответствует требовавшая повышения надзшюстз системы.

Геадизацйя'результатов. • Результат диссертационной работы использованы при разработке установка уплотнения бетонной смеси. ■ Испытано в производственных условиях несколько вариантов установки на ЛШ госпредприятия "Владпромстрой".

Атзобашга габотн. .. Основные положения диссертационной работы докладнваля'сь и обсуждались, на : Всесоозном расширенном заседа-ниа-семшарё "Форсированный разотрзв. бетонной с:.:2са а устройства для его осуществления" Сг.Владошр, IS87 г.), Всесоюзной научно-технической- конферешцш ".Актуальные проблемы строительства" (г„Воронеж, 1987 г.), Всесоюзной научно-технической конференция "Повышение качества строительства автокобильннг дорог- в Нечерноземной зоне-РСФСР" (г.Суздаль, 198? г.), Областной научно-техни- . ческой конференции' "Молодые ученые' народному хозяйству" (г .Владимир', 1987 г.), областном производстзенноттегническом семинара "Пути довыпення. эффективности- производства аолезобетопа" {г.Челябинск^ 1988 г.),-научных конференциях Владимирского политехнического, института (г.Вяадшир, -1987,'lS88,-,IS89, I99Q, 1991, IS92 гг. ), заседаниях кафедры "Строительное производство"- (г.Владимир, 1286, IS87, 1988,1989, I9S0, 19Э1, ISS2 гг. ). .

. -По результатам • работы,опубликовало 10 научные

работ.

. Структура-я объел уЛботы. . Дксазртйщщ состоя?-аз введения, четырёх глав, зшшяенйя и'црилсзэний^; Список, использованной литературы содержат 100 наииеновангсЬ Общий объёи ■- 151 страница 'жлшнопеского текста, вялю^ая .49 расзгахов на 35 страницах, 5 таб- ■ лиц на 4 . страницам,-а такзЭ''7 щжзбпзний.

- '- СОДЕРШйЗ.РШШ! -

Во зЕэдекпл обоснована актуальность теш,., сформулирована научная новизна работа, практическая рэалЕзацЕЯ,: нз'тод^за ' исследований« - ,

ГЛАВА I. Обзор Еиброустройств, типы приводов.

В главе' рассмотрены способы и устройства уплотнения бетонной смеси ; дан анализ используемых вибраторов ; дано' описание БЕброусгройств с гидравлическим приводом ; сформулирована цель и поставлены задачи исследований.' ' • ,

Для уплотнения бетонной смеси применяются различные веды виброустройств, называемые вибродлоЕщкаш. Процесс уплотнения характеризуется направлением колебаний, величиной: частоты и амплитуды, типом привода и расположением ЕИбратора. Наряду с этики характеристиками .виброплоцадки такге • классифицируются по грузоподъёмности и. способам крепления форм. Наиболее распространены вкброуст-ройства с вертнк£ш>ныш-колебаниями с механическим приводом вибратора и способом крепления' форм. В кастоицее время устанавливается частота колебаний до 25 Гц и аашлтуда "колебаний 5...6 мм. Это даёт возмокно'сть уплотнять, квсткие бетонные смеси, что приводит к экономии цемента.. Следует отметить преимущество уплотнения горячих бетонных смесей, вызывающее4дополнительное обаатие бетона.

Существующие.. конструкции виброплощадок шеют ряд нздостал1- • ' ков, наиболее существеинныз'из которых являются ограничение гру-зоподаёьшоста, " неравномерность амплитуд по -длине, дзделая, вовлечение воздуха в бетонную' смесь Ери уплотЕенш, повышенный уровень . цуг®, необходимость создания- массивного фувдакента. " '.

Анализ вибраторов.по ищу побуждения. показал, что наиболее распространены нэ-за своей простоты механические вибраторы. Однако, они шлзот низкую.надёжность, -невозможно-',обеспечить- эффективный рехаш уплотнения из-за низкого диапазона регулировок,. Пци всех своих достоинствах электрические вибраторы. имеет .существенный недостаток1: малую удельную мощность, что отршогчивает их, применение. Пневматические вцбраторы -редко фшвпяются'зследствне неяёс'т-кости силовой характеристики. Гидравлические вибраторы наиболее полно удовлетворяй; всем' требованиям, .но их "Применение. пока_ огра-шгчеЕО, т.к. не в полно! паре разработав.-конструкции генераторов колебаний £задатчгков импульсов). Существуйте устройства с'гидроприводов позволяй увшпшт&'.ббтонзую сглзсь- и реально конкурировать с общепризнашща .способа'.® л "устройствами.

Правадбнкый анализ литературных источников и существуэдизс 1:оыстру1сццй ло рассматриваема* тегле позволил с5:ор>.1улирОБать цель" работы и поставить задачи исследований.,. .. - ^

ГЛАЗА 2. Моделжрованже гидроимпульспого•привода.

В главе обоснована и описана физическая модель ; составлена математическая модель гкдроиипульсного привода ; приведет: результаты расчета математической кодели-в виде таблиц и графиков.

Применение гидравлических импульсных. систем энергетического направления эффективно для поличастотного уплотнения бе тонной смеси. Требования пониженной частоты -и повышенной ашиитуда дают возможность остановиться на схема с насосно-аккутлуляторным приводом.^ Генератор гидравлических импульсов (см.рис.1) содержит клапан I, корпус 2, стакан 3, гидроаккумулятор 4, ограничительную шайбу, 5, шевмогадроаккумулятор 6. .Устройство 7 находится на гидрсопорах 8. Для работы необходимы две насосные станции. Основная содержит насос 9, регулируемый дроссель 10, предохранительный клапан II, обратный клапан 12,. нагнетательный трубопровод. 13. Станция управления состоит^из насоса 14, предохранительного клапана 15, обратного клапана 16, трубопровода управления 17. Генератор соедйнён с гидроопорами импульежш трубопроводе!.:, вкличалдам тагта регулируемый дроссель 19 и слизнув магистраль 20.

При включении насосов 9,- 14 на-клапан I- начинает1 действовать две.силы.•Сверху клапан прлзшается к седлу усилием = = 0,785 Одновременно происходит /зарядка гздро аккумулятора

4 до давления^., действующего на подьёшкй поясок. Когда усилие Тг - 0,785 ( сС*— с£*)рг -станет равный %■ ■> возникнет зазор мэяду седлом, а фаской. Появляется: дополнительная подъёмная■ сила Т, ='

У Л

= 0,785 С - (¿у)/>у, сриващая клапан.с седла. В образовавшийся кольцевой зазор' разряжается- гидроаккумулягор, давление падает, клапан закрывается. Иш^льс-дфлеккя- величиной р? со импульсному трубопроводу 'поступав к гадрооцораи в. Гидроопоры поднимается при условия 0,785 г£*трг> Лзлзе /Ь, снинается, устройство двинется вниз, вктэсняярабочуз гщдкость через регулируемый дроссель 19 ас ;сливяуэ магистраль' 20' в баг.

Давление управленгя- р3, настраиваемое прадвхранительным клапаном 15, верхнее ограничение, давления- /у бпрадалшптся настройкой предохранительного клапана Ы. Соотнесение ^ 3,5.. .4,2. Применение- шевмогидроаккуыулятора £ е системе управления объясняется . стремлением уменызить уеддиз ернва клагаяа с седла для утлепьшендя ударных нагрузок.' Стационарность устанонет даёт воз-

кояность применения гидрэахкутлулятора в напорном трубопроводе. При этом не ограничиваются габариты и вес. По известному соотношению />г//>3 под заданный вес устройства & подбирается давление . ' 3 перспективе реальна установка-следящей системы, 'связывающей />£ ж/>3. Возможности привода возрастают, при увеличении расхода.в напорном трубопроводе 6Lf и давления . Частота импульсов регулируется расходом насоса 9 и объёмом гщроаккумулятора 4. Амплитуда, колебаний устройства завасит от объёьа гядроаккумулятора, диаметра гидроопор и величины давления/^.

Разработана расчетная схема, гидрогшпулвсного привода. При " математическом описании -приняты следующие основные допущения : температура, вязкость ¡рабочей ладности постоянны; пренебрегаем де-фзрглацкямд и колебаниями корпусов генератора и гидроопор; давление в сливной магистрали равно нулю: отсутствует волновой процесс; не учитываются гидравлические' сопротивления подводязтих .трубопроводов.

Математическая модель представлена системой дифференциальных уравнений седьмого порядка : •

M. ш

(2)

a в /ж * ж \. > .

¡¡¿v - -'.

i f Ez J d-è 7 г f аг -

- ctxf sifï ciXf\f\/>, \Pf Vil .

■ F xfe^T = ^.'Jkb. -, p^L . (5Î

A £s ■ .^¿¿-6

(3)

(4)

Уравнения': движения клапана Ш, движения устройства (2), расхода еддкости в напорном трубопроводе (3), в я?.жульеном трубопроводе 14), трубопроводе управления (5), В уравнения (I) - (5) введены следувдие обозначения :

тг.Х, и

fr.fg.ft.fs

5?

подьемного поя' количество •

«у

r¿

приведённая масса и перемещений клапана I, ус--тройства 6 ;

коэффициенты вязкого и сухого трения клапана, коэффициенты вязкого и сухого трения устройства; давление соответственно:в'напорном трубопроводе 12, импульсном трубопроводе 17, управляющем трубопроводе 16, под ограничительной шайбой 4 ; гидродинамическая сила потока жидкости, возникающая, при открытии клапанной щели,

щощадн : подъёмного пояска клапана, суммарная гццроолор, верхнего торца клапана, посадочного сецяа генератора Fr = 0 ,785 Ы,2 — e¿f) , /Ц =

= 0,785 'сфп, F3' = 0,785 й^Д = 0,785 \c¿f-- \

диаметры : клапана, тидроопоры, ска, посадочного седла, а такке гидроопор; '

- объёмы соответственно : гШфоаккумулятора 3, валорного,трубопровода 12, импульсного 17, управляющего 16 ;

- модуль упругости- рабочей ккдкоста, ■ приведённые модули упругости напорного, импульсного и управляющего трубопроводов

зазоры соответственно' между клапаном и корпу-сом.меяду плунжером и стенкой-гидроопоры, между посадочным пояском и седлом клапана ; -.длины рабочих поверхностей клапана, гидроопоры ■ н .фаски;- ■

- коэффициенты истечения рабочей падкости ; .*- угол наклона посадочной фаски';

- кш!ематическал вязкость и плотность рабочей - етдкосги ;'

- за с /устройства - с бетонной, оме ськ>.

Приведенная выше система дифференциальных уравнений является существенно нелинейной. Поэтому их решение проводилось, численными методами Рукге-Кутта и Хэ!дашга на ЭЕЫ-типа ЕС. С целью изучения зависимости частоты импульсов ^ и амплитуда колебания устройства . А поочередно менялись , ¿¿Г/Л3, , 0.л , V/ , />3 , X, . .

Анализ полученных результатов показал, что возможно упрощение математической модели путём пренебрежения расходами липкости в полостях клапана и устройства;.исключения утечек в зазорах; сил сухого трения и гидродинамической вследствие их небольшой величины. При этом погрешность расчета не превышает 1 %, но существенно уменьшается время расчёта, упрощается обработка результатов расчёта.

Расчёт производился методом перебора -.параметров.Выяснено,что на частоту и амплитуду колебаний' существенное .влияние оказывает расход объём \х/ , высота -подъёма клапана X? .диаметр клапана и давление />3 .Построены графики ■ зависимости/" Хл*4) и

^ = уСО,). а^т анализа работы гщЗоишульсного привода ваяно иссле-■ дованпе: составляющих времени щш ё .. -6 ^ где ¿у- время нагнетания давления и ¿¿-время сброса давления (ишульса). Козф-

• фзциент заполнения^"- ¿¿/фтакге определится в ходе расчёта.

Анализ 'расчётных данных выявил, что исследуемый гццроикпуль-сный. привод реализует шшульшшй закон'колебаний устройства. При этом диапазон регулировки- частоты, л- ашгйтуды определяется конструктивными и эксплуатационными.параметрами:Установлены конкретные значения реальных параметров'-и выяснена их степень влияния на основное характеристики привода. Исследованы составляющие цикла.,

ГЛАВА 3; Динаииеский синтез ткцроиазпульсного привода.

В главе дана методика-проектирования и-проверочного расчёта-гидрожоульсного привода (см.рис.2); сформулировала целевая функция оптимизация, выявлены локальные критерии, их храпицз ; обоско- .

• вана методика 'решения оптимизационной задачи.

-Динамический синтез включает в себя методику расчёта проектируемого и де£ствутацего привода, определение опгашационянх критериев, разработку -алгоритай решения .'оптимизационной задачи.

• Аналитические расчета 1-атематичайкоД.мэдела'не'даат полного . представления о работе тдротатлульсного привода.Необходим расчёт энергоёмкости отдельные элементов-'схема ж всего.привода з целом.

Рис." 2. ивтода^л.гфоектхфованш.гщфошпульсного ■ ■ привода. .

Известно,'•'320 тидрощяхульсннЗ привод с насосом и гкдроакку-ьулйтороа содсрЕЕТ слздунгшэ. састашшзэдда работы-■ перемещение клапана; . сжатие гидкостз в тшульснш -трубопровода ; колебание' устройства ; нсзе^ениз рабо^еЗ аздаосри'.через.'Слевной-:дроссель. Расчёт, показал, что основная энергия затрачивается на работу колебаний устройства. Остальные составляющие- учтена поправочным ко-зйфнциентш. •■ •• ■ ; .'..,, . •

Работа гйдрогьшулЬсвого .привода определяется .потоков рабоче) кцдкости, целшсон проходящей : через- клапан генератора. Это. учитывается КПД генератора.-. При известной работе генератора определяется баланс работ иаащ'-основный насосои н гщроа1снук!улятором.. аатеы определяется, мощность дввхателк насоса а объём гадроаккумулзггора. Так ло рассчитквавгся шЕульсщгй .трубопровод ,н, основныо - размеры нератора. Проверь методики' расчёта производилась ■ для шестеренног насоса. При этом, задавались соответствущее рабочее давление, рас ход, масса устройства, использовалась данные расчёта матеыатичес-кой модели {вреия шшульса).' Дда.расчёта использованы известные

- II - >

формулы и зависимости. Определено, что для вертикального уплотнения бетонной смеси работа колебаний не превышает 5000 Да. Даны рекомендации по подбору рабочего давления, объёма гидроаккумулятора, расхода насосной станции при условии использования насоса типа НШ. "

С учётом сложности характера связи между частотой и. амплитудой колебаний введён обобщённый показатель качества. Данный по- -казатель является функцией,- определяемой '.конструктивными парам ет-раш, эксплуатационными" показателями, системой ограничений^ показателями качества бетона а эргэяоглгае скжи показателя.®, выдвинуты конструктивный, эксплуатационный, технологический, энергетический и.эргономический критерии, расставленные'в порядке предпочтения . •

Конструктивный.критерий определяется выбором параметров проектируемого привода. ..Выбор4 параметров может быть определён несколькими путями. Использовались результаты. расчета математической модели. Бри введении - вектора параметров модели накладываются следующие ■ ограничения-: параметрические, «функциональные, критериальное „ В качестве локачьного. критерия -выдвинута частота колебаний ■ устройства,- Дхя исслёдовати построен' шо'гокритбриалъкые таблицы испытаний. •''■'..'•

- - Эксплуатационный критерий Оптимизации характеризует устойчивость работы гкзроимпульсного привода. Дня анализа устойчивости нелинейной динамической системы аспользубгся интегральный критерий. При этом используются .уравнении расходов и уйклий, воздейст- -нунция'.'на клапан импульсного вдгруження. Далее'эти -уравнения приводятся к системе неравенств, выполнение которых'свидетельствует об устойчивой .работе Еидрошлцудьсного привода.- Данный перебор параметров производится методом ярогр'авдзтр о вашя. Результатом расчётов* является установление того, "что -исследуемые решяш работы гидроимпульсного привода- в цеигои-'йаййвгемг устойчивыми.

Технологическим критерием является.показатель качества бетона, уплотненного'па установке. Это прочность бетона на сэяатиэ я (или) плотность. Применение «е-годов математического планирования даёт возможность выразить 'Прочность в в£3е -полинома второго порядка. Д анный полита показывает , при каких1 значениях. частоты шяоте-туды колебаний кскот' быть 'доемгаузга тхежф&вал- прочность.

основанная, на '.теоретических расчётах и экспериментальных данных.

Вагнейшш критерием оптимизации является энергетический. Известные формулы и вышеприведённая методика,дают возмокность най - ■ ти гашимальяую энергоёмкость ■ гидроимпульсного привода и сравнить её с другими типами приводов.

Эргономический' критерий оптимизации определяется уровнем шуги, производимым при работе установки. Только данный критерий является измеряемой величиной в■отличие от'других четырёх критериев. Его величина ограничена требованиями техники безопасности и.создания нормальных условий труда. .. . •

. Для решения опттлнзацдонной- задачи в качестве ограничений выступает эксплуатационный и эргонамический критерии. Дальне1щгий расчёт производится в два'этапа. На первом происходит определение локальной оптимизации с иезсёстким -упорядочением частных критериев. Вводится понятиэ частотного функционала £ , определимого значениями частоты колебаний^ и энергии £ гидрошшульсного привода в виде. • . . ■

>6) •

■ Вторая часть задачи ренается рассмотрением частотного ^ и - прочностного у? критериев. Зтд 1шнтерпи. однородны и требуют максимизации-части критериев. Окончательный. функционал 'записывается ' 1 ■ ■ .. .

• ^«^¿г^/е. (7)

Максимальное значение функционала при условии обязательности ограничительной часта -является- опттттгьнш решением шогокрйтеризль-ной задачи. ■ ■ •' .

' .- ГГАЗД '4. Зкспэралеетальное нсадйдозание гидрон.шульсного привода. - ^ • *•"••'.■

• Б главе приведены -результаты исследования ггщрошпульснога привода в- лабораторных услевиях ; результаты испытаний бетона,. уплотнённого при поадоци исследуемой установки *, приведены результаты проверки з$фектЕзност2 установки ¿'производственных условиях.

1 ЗкспарймеЕтглънке исследования проводгищсь в. два'этапа. На. • -первом исследовался генератор гидравлических импульсов при помощи насосной установки с изменением расхода от 0 до 40 дм3/ыин и давлении до 6,3 МПа.-; Регистрация изменения давленая в напорном, импульсном Е.управлящаы трубопроводах проводилась тензоыетричес-

- 13 - , . ' /

кики датчиками 'типа ТДЦ. Шщиыальная частота следования импульсов составила 0,5 Гц, максгеиальная г 10-Гц. Данные эксперимента практически совпали с теоретически рассчитанными, что подтверждает адекватность математической модели.

На втором этапе-эксперимента изучалось воздействие колебании, создаваомщ-гнлроимпульснкм приводом, на бетонную смесь. Выяснено, что з лабораторных условиях прочность бетонных образцов на ькатие превосходит традациокнузэ, т.е. получетуп обычным способом, на 10...40 %. Плотность бетона при этом возросла па Такие результаты объясняются иным характером воздействия исследуемого привода на различные составляющие бётошой смеси, особенно на твёрдые частицы заполнителя. —

Ероверка'результатов" исследований в производственных условиях заключалась в разработке; изготовлении, моята?.е, отладке и ис-пытаииях. Зсе три варианта имели общую часть : насосные станции, гецератор гидравлических и&шульсов'с.объёмом■ йщроаккуьулятора . 12 да3.- Расход основаой станции достигал 40 дагУыпн, давление до 100 ЫЕа. Насосная ставдия'Згправлеапя имела расход до 8 дм^/ман и давление до 40 »Да. Отличная заключались- в суммарной -плоцади 'гидроопор, относительно:.' расположении насосных станций, генератора, гццроопор, a Tasse исполнении всех .трубопроводов п аппаратуры управления. I ' -

"Первый, вариант установки тел суммарную .плодадь четырёх гидрооткф-38,5 сьга увеличенную. до- 24 Дм3 ёмкость гицроаккумус?-тора, 'Частота колебаний составила .X Гц, полезная нагрузка до 25 кН. Этого было-недостаточно, и во-второй варианте были поставлены дополнительно четыре гндрооиорц, что увеличило площадь гидроопор до ■77 см2.. Одновременно. была. CHmtçpa ёмкость гищюаккумулятора до '12 да3.-Эти решения и болзе удачное расщугокение установка увеличили частоту колебаний.до 6 Гц й-полезную нагрузку до 50 лЕ.,Но наличие ¡воеьш гидроопор создавало неустойчивость в работе гидро-импульенрго привода, особенно в гезтульсяом трубопроводе.

• 1^стий Ёариачт установки- гредйазцачен для изготовления пеле-зоббтопйых плит перекрытия разн'ером'в плане 5x1,5 м. Били изготовлены вовнетидр-оопбры -обггеЭ.шгащадьв 201 см2 s количестве четн- '. рёх, что позволило значительно увеличить грузоподъёмность (БО кН ) при рабочем давлении А -Ша, Частота. колЬбЁний'составила 5 Гц, амплитуда 4 ! л, пзмерэлиый . урргекь tzjutx es превысил £0 дБ .

- 14 ■

Параметры колебаний и уровень шума контролировали^ виброметром' • Ш-1. Испытания бэтонвдх- образцов в заводской лаборатории показали рост прочности бетона на. 10... 15-что равнозначно экономии цемента 10 Отмечено хороаее качество лицевых поверхностей, которое соответствует требованиям' СНиП. Экономия электроэнергии по сравнению с существующими ташами-низкочастотных виброплоатэдок составляет 30.. .40 55:. ''_".-.'

В приложениях .' приведены расчёты объёмов и приведенных модулей упругости;.результаты анализа математической модели; исследование зависимости-частоты к давления'; открытия клапана от пяти : ¡факторов; решения локального технологического критерия для определённого масса бетонов п-релсямоз уплотнения; тексты программ и распечатки результатов; документы об использовании- диссертационной работы. ,

- ссиазкыз ■' вывода.. •

1. .На основе- анализа, суцествунзкх установок для -уплотнения бетонной смеси разработан гидрсйглйудьсннй' насоено-аккумуляторный привод, позволящий увеличить-Грузонодьёьшость,, осуществить плавную регулировку частота,- улучирда экологии'производства, а такяе' повысить качество бетона.' , '.

2. Составлена физическая-и, штеьятическая модели гадропм-пульсшого привода с учетом сосрздоточе'ЁКой нагрузки-и времена'ре-, лаксации :бетойдой биесд. Результата расчёта математической модели, показали, что частота следования пийульсов Определяется конструктивны!,я и эксшуат.вдбнщжг- парадатрами,' акшитуйа колебаний зависит от. размеров импульсной магистрали/ и рабочего давления системы.

3. Сконструирован, изготоелзн-и -отработан'.усоверЕенстБован-ный гздрозмпульсннй привод, кшгчащвй. генератор .импульсов с гид-роаюсумулятором г йщюошрй; соединённые г*езду собой трубопроводами. Специальный клапон-зад&тчик позволяет генерировать экспонен-~ циалькые • импульсы дазленин. -Наличие гидразгтаческого управления

клапаноы даёт возыоаяОсть дистанционной регулировки и установки следящей системы. , .' .

4. Предложена ыетсдака прсейтщгавашш и. проверочного расчёта гвдроимпульсного привода с позиций решения целевой функции '

оптимизации. Выявлено, что ведущими критериями являются энергетический, технологический и конструктивный. Энергоёмкость процесса уплотнения снижена за счёт использования энергии сжатой жидкости в гидроаккумуляторе. Дзно решение целевой функции'оптимизации как эквивалентной двухкритериальной задачи.

5. В результате экспериментальна исследований получены данные, подтверждающие адекватность математической модели реалышм .устройствам. Отмечен, по сравнению с традиционным способом уплотнения, рост прочности бетонных образцов, как .следствие более эффективного воздействия на. бетонную смесь.

6.. Разработай.: и изготовлены конструкции уетанозок для различных зидов изделий. При этом подвергнуты, изменениям диаметры, длины гидроопор и трубопроводов, величина подъёма клапана и ём- ' кость гидроаккулулятора.

7. Отработка-в цроизводотаекннх условиях треста "Владпром-строЯ"•показывает эффективность.применения гвдроиглпульсного привода в у'становглх для уплотнения- бетонной смеси.' Отмечен рост прочности бетона на 10,..15 5, снижение энергоёмкости до 30 % и ' уровня путй. на 10. ..30 При.обработке.жёстких бетонных смесей, и повышении грузоподъёмности установки достигнуто расшрэнпе технологических возможностей.

В. Реализация и' использование результатов работы подтверждают их практическую значимость и свидетельствует о'-достижении цели, поставленной в'работе. При■ дальнейшх исследованиях открывается, большие возмоеностл. для использования гидротшульсного прпвода в . других областях-, в создании ноеИх типов гидрсмолотов, устройств бестраншейной прокладки труб и вибролотков1, а. такие там, где необходимы'большая ударная модность, плавная .регулировка., • пониженный ' уровень шуга.

*

• Основное, содержание диссертации .наложено в работах ■: '

■ .1,-Мельников Е.№. ,. Тшахова Н.С.- Матеиатэтеская дадаль-гидравлического привода исполнительного оргака/. Бларм. политехи;ин-т. -Владимир, 1985. - Ы 8с. - Дед. в'ЩШЕ12й. 06.05 Н 231нз-85Деп.

■ 2. Арбеньев /иС.',':Ш.льн2к.ов В.М- 'Опрад'елениз параметров 'ударно-ишульснбто уплот-йения Зетрннбй с^сг//. Молодые учёйнэ -

• • -15-

народному хозяйству: Тез. докл. науч.-техн.:конф. - Владимир, 1987. - С. 36 -77.

. 3. Мельников B.LI. Применение гадравлического привода в устройствах трамбовки и- поверхностного уплотнения// Повышение качест-. ва' строительства автомобильных дорог в Еечернозёшой зоне РСФСР: . Тез. докл. науч.-техн. конф. - Владтпф, 1967. - С. 51 - 52.

4. Мельников В.М. Тидроишульсная- установка Для уплотнения бетонкой смеси//'Актуальные проблемы строительства: Тез. докл. Все союз. конф. -Воронеж, 1987. - Л. I. - С. 42.

5. Мельников S.M., Жабл.н-А.В.- Опыт испытания _гидрошягулвской установки// Повышение эффективности и качества строительства: Тез. докл. обл. кокф..- Вяадшир', 1988. - С. 25 - 23,

S. Мельников В.М.- Влияние рейщмов уп£отнеш1я на прочность бетона// Интенсификация строительств^: Тез. дСкл. регион, конф. -Владимир," 1988. - -С. К.

7. Мельников-В.И., Тимахова B.C. Катеаатичеекая модель гидравлического привода устройства- для уплотнения бетонных смесей/ -Владим. политехи, ин-т. - Владимир r.IS 87. - Деп. в -В&ШС 20.11.87 В 8237. ' -,

8. Мельников ВЛ. УлукенНе .качеств? покрытия при строительстве автомобильных дорог// Скоростное строительство и новыемате-риалы ' для дороглого строительства: Тез', докл.- Все союз, научн.-тёхн. коцф. -. Владимир, 1988. - С. '33 - 34.

■-" 9.. ¡¿ельников B.U. Вдошие .параметров уплотнения-на жесткость . бетонной смеси' и прочность бетона// .Совершенствование'ттериалов, „конструкций г производства-работ в строительстве :. Тез. докл. - обл. науч.-техп. конф. Едадапр,' 1939. <- 8, 29 - 30. '

10. Мельников- В.М» . СсвиразнстгованЬе установок уплотнения бетонной ckôce// СоверяеЕствоВанле технологий бетонных работ й интенсификация использования техники; Сб. науч. тр* - Владимир, 1990. - С. 78.

Кроме того, соискателем опубликован ряд работ, не вошедших в данный список. В rois числе а.с. СССР & Î0Ï3645,'Бал. $ 13, 1983 г., пять отчетов.по НИР и две статьи. .